專利名稱：非線性校準方法及裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明有關(guān)于非線性系統(tǒng)的效能控制的方法，且特別有關(guān)于非線性校準(Nonlinearity Calibration)方法以及相關(guān)裝置。
背景技術(shù)：
一個元件,例如一個模數(shù)轉(zhuǎn)換器(Analog-to-Digital Converter, ADC)的非線性特性對于某些應(yīng)用來說是ー項重要的議題。在相關(guān)技術(shù)中，雖然有某些因非線性特性而提出的方案，但仍然可能存在其他問題。例如相關(guān)技術(shù)的算法可能太復(fù)雜，從而導(dǎo)致芯片面積大幅度地增加。又例如在包含傳統(tǒng)ADC的系統(tǒng)的電源開啟之后，上述傳統(tǒng)ADC無法快速地達到可被系統(tǒng)使用的狀態(tài)。綜上，相關(guān)技術(shù)似乎無法在沒有任何副作用的情況下提出真 正行之有效的方案，因此需要一種新穎的方法來對非線性系統(tǒng)進行非線性校準，從而去除非線性特性的影響。

發(fā)明內(nèi)容
有鑒于此，特提供以下技術(shù)方案一種非線性校準方法，其包含在至少ー個預(yù)定輸入被施加于非線性系統(tǒng)的情況下對非線性系統(tǒng)執(zhí)行擾動型校準程序，以取得多個補償參數(shù)的多個臨時值；以及以在線方式執(zhí)行上述擾動型校準程序，以更新上述多個補償參數(shù)，其中針對更新多個補償參數(shù)的步驟，上述多個臨時值用作多個補償參數(shù)的初始值，以及上述多個補償參數(shù)用來控制擾動型校準程序的補償響應(yīng)。一種非線性校準裝置，其包含校準回路與輸入選擇器。校準回路用來進行擾動型校準程序，校準回路包含預(yù)計要校準的非線性系統(tǒng)，其中多個補償參數(shù)用來控制擾動型校準程序的補償響應(yīng)；以及輸入選擇器用來從至少ー個普通輸入與至少ー個預(yù)定輸入中選擇預(yù)計要施加于非線性系統(tǒng)的至少ー個輸入。其中校準回路用來在至少ー個預(yù)定輸入被施加于非線性系統(tǒng)的情況下對非線性系統(tǒng)執(zhí)行擾動型校準程序，以取得多個補償參數(shù)的多個臨時值；上述校準回路用來以在線方式執(zhí)行擾動型校準程序，以更新上述多個補償參數(shù)；以及針對更新多個補償參數(shù)的過程，多個臨時值被用來作為補償參數(shù)的初始值。以上所述的非線性校準方法及裝置可妥善地去除非線性特性的影響并且大幅地縮短有效數(shù)據(jù)的等待時間。


圖IA是根據(jù)本發(fā)明第一實施例的非線性校準裝置的示意圖。圖IB是圖IA中所述裝置在本發(fā)明ー個實施例中所涉及的有效數(shù)據(jù)的等待時間。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性校準方法的流程圖。圖3是圖IA中所述裝置在本發(fā)明實施例中的實施細節(jié)的示意圖。圖4是圖3所示的補償模塊在本發(fā)明實施例中的實施細節(jié)的示意圖。
圖5A是圖3所示的估測模塊在本發(fā)明實施例中的實施細節(jié)的示意圖。圖5B是圖5A所示的復(fù)用器在本發(fā)明實施例中的實施細節(jié)的示意圖。圖5C是圖5A所示的李亞普諾夫型估計器在本發(fā)明實施例中所涉及的實施細節(jié)的示意圖。
具體實施例方式在說明書及權(quán)利要求書當中使用了某些詞匯來指稱特定的元件。所屬技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)可理解，硬件制造商可能會用不同的名詞來稱呼同一個元件。本說明書及權(quán)利要求書并不以名稱的差異作為區(qū)分元件的方式，而是以元件在功能上的差異作為區(qū)分的準貝1J。在通篇說明書及權(quán)利要求項中所提及的「包含」為ー開放式的用語，故應(yīng)解釋成「包含但不限定干」。此外，「耦接」一詞在此包含任何直接及間接的電氣連接手段。因此，若文中描述第一裝置耦接于第二裝置，則代表第一裝置可直接電氣連接于第二裝置，或透過其它裝置或連接手段間接地電氣連接至第二裝置。 請參考圖1A，圖IA為根據(jù)本發(fā)明第一實施例的非線性校準裝置100的示意圖。裝置100包含非線性系統(tǒng)100A與補償系統(tǒng)100B。非線性系統(tǒng)100A對輸入x進行函數(shù)運算f(x)產(chǎn)生輸出y，其中函數(shù)f(x)在通常情況下是非線性函數(shù)。為了修正非線性系統(tǒng)100A的非線性特征，補償系統(tǒng)100B用來對輸出y進行函數(shù)fe(y)的修正，從而產(chǎn)生修正輸出y。。根據(jù)本發(fā)明的第一實施例，在補償系統(tǒng)100B被妥善地設(shè)計的情況下，由非線性系統(tǒng)100A的非線性特征所引起的非線性效應(yīng)可以在修正輸出y。中完全消除。例如非線性函數(shù)f(x)可通過近似形式表示如下y = f (x) Σ η =?！?...，JailX11)；其中符號an代表上面方程式中的某一項Xil的系數(shù)。另外，修正函數(shù)fe(y)可通過近似形式表示如下yc = fc (y) Σ i=0,i,...,k(bi y1) ^ x ；其中符號h代表上面方程式中的某ー項Ji的系數(shù)，并且可視為補償系統(tǒng)100B的補償參數(shù)。圖IB是圖IA中所述裝置在本發(fā)明實施例中所涉及的有效數(shù)據(jù)的等待時間(DataAvailable Time，DAT)。如圖，橫坐標代表時間，縱坐標代表修正輸出(即“修正后的輸出”的簡稱)y。與輸入X的差值在本實施例中，圖IB所示的曲線表明在有效數(shù)據(jù)的等待時間DAT中，隨著時間的增加，差值(y^x)會逼近O。在通常情況下，有效數(shù)據(jù)的等待時間DAT表示在電源開啟以后或者由待機狀態(tài)恢復(fù)后設(shè)備的修正輸出y。(例如修正輸出數(shù)據(jù))逼近輸入X的時間。實際上，有效數(shù)據(jù)的等待時間DAT可通過檢測差值(yc;-X)的絕對值落入已預(yù)定上限以內(nèi)的時間來確定，其中預(yù)定上限可以對應(yīng)于裝置100符合的某些標準。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。依據(jù)本發(fā)明實施例的某些變形，在裝置100是ADC的情況下，有效數(shù)據(jù)的等待時間DAT可由檢測ADC的有效位數(shù)(Effective Number Of Bits,ENOB)達到ー個預(yù)定值的時間來確定，其中上述預(yù)定值對應(yīng)于ADC符合的某些標準。例如裝置100是12位ADC，有效數(shù)據(jù)的等待時間DAT可由檢測12位ADC的ENOB達到預(yù)定值(例如11.5)的時間來確定。請參考圖2，關(guān)于快速取得補償參數(shù)IbJ的正確值的相關(guān)細節(jié)將進ー步說明如下。圖2是根據(jù)本發(fā)明實施例的非線性校準方法910的流程圖。上述方法可應(yīng)用于圖IA所示的裝置100，尤其是應(yīng)用于上述的補償系統(tǒng)100B。例如請參考圖3，圖3是圖IA中所述裝置在本發(fā)明實施例中的實施細節(jié)的示意圖，裝置100包含輸入選擇器110和用來進行擾動型(Perturbation-Based)校準程序的校準回路。校準回路包含運算單元(Arithmetic Unit) 120 (例如加法器)、預(yù)計要校準的非線性系統(tǒng)130、補償模塊140、估測(Estimation)模塊150和擾動發(fā)生器(Perturbation Generator) 160,其中輸入選擇器110、運算單元120與非線性系統(tǒng)130可視為圖IA所示的非線性系統(tǒng)100A。補償模塊140、估測模塊150與擾動發(fā)生器160可視為圖IA所示的補償系統(tǒng)100B。上述校準方法說明如下在步驟912中，上述的校準回路通過在至少ー個預(yù)定輸入Xtl被施加于非線性系統(tǒng)130的情況下對非線性系統(tǒng)130執(zhí)行擾動型校準程序，得到多個補償參數(shù)IbJ的多個臨時值。特別地，在擾動型校準過程中對非線性系統(tǒng)130進行補償期間，補償參數(shù)IbJ用來控 制擾動型校準程序的補償響應(yīng)，尤其是補償模塊140的補償響應(yīng)。如圖3所示，輸入選擇器110用來從至少ー個普通輸入X和上述至少ー個預(yù)定輸入X0中選擇預(yù)計要施加于非線性系統(tǒng)130的至少ー個輸入。值得注意的是，在通常情況下，上述的至少ー個普通輸入X代表圖3所示的裝置100在它本身正常運行時所要處理的輸入，所以，上述的至少ー個普通輸入X可以是至少ー個任意輸入，例如至少ー個非預(yù)定(Non-Predetermined)輸入。根據(jù)本發(fā)明的實施例，在前景(Foreground)校準模式中，輸入選擇器110選擇路徑PFOTegMmd上的預(yù)定輸入Xtl作為預(yù)計要施加于非線性系統(tǒng)130的輸入。另外在背景(Background)校準模式中，輸入選擇器110選擇路徑PBaekgMund上的普通輸入x作為預(yù)計要施加于非線性系統(tǒng)130的輸入。所以，步驟912是在前景校準模式中進行的。在步驟914中，針對在線(Online)校準，校準回路利用多個臨時值(即步驟912所述的臨時值)作為補償參數(shù)IbJ的初始值，這就表示上述校準回路利用上述臨時值作為背景校準模式中的補償參數(shù)IbJ的初始值。尤其是，當檢測到差值(I-X)的絕對值落入上述的預(yù)定上限中時，進入步驟914。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。依據(jù)圖2所示實施例的某些變形，在裝置100為圖IB所示實施例的某些變形中所述的ADC的情況下，當檢測到ADC的ENOB達到上述的預(yù)定值(即對應(yīng)于ADC所符合的某些標準的預(yù)定值)，進入步驟914。例如裝置100可以是上述的12位ADC，當檢測到12位ADC的ENOB達到預(yù)定值例如11. 5時，進入步驟914。在步驟916中，校準回路通過以在線方式執(zhí)行擾動型校準程序，更新補償參數(shù)IbJ。尤其是，校準回路通過以在線方式執(zhí)行擾動型校準程序，決定補償參數(shù)IbJ的最新值，而不需要在有效數(shù)據(jù)的等待時間，例如圖IB所示實施例的有效數(shù)據(jù)的等待時間DAT后將任何預(yù)定輸入(例如上述的至少ー個預(yù)定輸入Xtl)施加于非線性系統(tǒng)上。因此，步驟916在上述的背景校準模式中進行。值得注意的是，當進入步驟916時，將預(yù)定輸入例如上述的至少ー個預(yù)定輸入Xtl施加在非線性系統(tǒng)中是沒有必要的。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。依據(jù)本發(fā)明實施例的某些變形，在以在線方式進行擾動型校準的小段時間后，可在有需要時特意將預(yù)定輸入例如上述的至少ー個預(yù)定輸入Xtl施加在非線性系統(tǒng)中。根據(jù)本發(fā)明實施例的某些變形，一旦進入上述的背景校準模式，就不會有任何預(yù)定輸入被施加在該非線性系統(tǒng)。依據(jù)圖2所示的實施例，在采用圖3所示的推薦方案或者架構(gòu)的情況下，擾動產(chǎn)生器160用來產(chǎn)生ー組擾動值{ AtJ，其中Aq= (q· Λ)，從估測模塊150中傳送出的數(shù)據(jù)q在本實施例中來自集合{_1，0，1}。值得注意的是，集合{_1，0，1}是可供選出數(shù)值q的集合的例子。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明實施例的某些變形，可供選出數(shù)值q的集合可由其它各種組合的數(shù)值形成，例如這個集合可包含三個或更多個數(shù)值，其中這三個或更多個數(shù)值可能彼此不同。在圖2所示的實施例中，在采用圖3所示的推薦方案或者架構(gòu)的情況下，運算單元120用來將上述的這組擾動值{Aq}組合至上述預(yù)計要施加在非線性系統(tǒng)130的至少ー個輸入(例如上述的至少ー個預(yù)定輸入Xtl或上述的至少ー個普通輸入X)中。如圖3所示，符號X’用來表示組合后的輸入(以下簡稱“組合輸入”)，即載有此組擾動值{Λ,}中的擾動值A(chǔ)q的輸入。運算單元120用來分別將載有此組擾動值{Aq}的輸入(尤其是，組合輸 入Ix’ })施加于(或傳送至)非線性系統(tǒng)130，從而取得非線性系統(tǒng)130的一組輸出{y}。另外，補償模塊140用來根據(jù)補償參數(shù)IbJ對上述的這組輸出{y}進行補償，從而取得一組補償結(jié)果，例如對應(yīng)于此組擾動值{Λ,}的補償結(jié)果{y/}以及不帶有此組擾動值{Λ,}影響的補償結(jié)果{yj的超集(Superset) {{y/}，{y。}}。此外，估測模塊150用來根據(jù)補償結(jié)果{{y。"}，{yj}中對應(yīng)于此組擾動值{Λ,}的補償結(jié)果{y/}進行估測，從而決定/更新補償參數(shù)IbJ用于系統(tǒng)補償。請注意，在圖2所示實施例的補償結(jié)果{y。}中，此組擾動值{Aq}的影響已經(jīng)去除。相反地，在對應(yīng)于此組擾動值{Λ,}的補償結(jié)果{y/}中的至少一部分補償結(jié)果(例如一部分補償結(jié)果或全部的補償結(jié)果)中，此組擾動值{Aq}的影響未被去除。例如在Aq= (q* Δ)并且從估測模塊150傳送的數(shù)據(jù)q來自集合{_1，0，1}的情況下，補償結(jié)果{y/}中的至少一部分補償結(jié)果，尤其是對應(yīng)于擾動值{_1，1}的補償結(jié)果，分別帶有擾動值{_1，1}的影響。另外，補償結(jié)果{y。"}中的另一部分補償結(jié)果，尤其是對應(yīng)于擾動值10}的補償結(jié)果，本質(zhì)上是不帶有擾動值{0}的影響的，這是因為任何ー個擾動值，只要其值為零則不應(yīng)有任何影響的存在。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。依據(jù)本發(fā)明實施例的某些變形，在此組擾動值{Λ,}中沒有一個值為零的情況下，補償結(jié)果{y/}當然分別帶有擾動值{Λ,}的影響。針對上述的前景校準模式中所進行的步驟912，在上述的至少ー個預(yù)定輸入X。被施加于非線性系統(tǒng)130的情況下，運算單元120用來將擾動值{ Λ 組合至上述的至少ー個預(yù)定輸入Xo中，且用來將載有此組擾動值的預(yù)定輸入(尤其是此情況下組合后的預(yù)定輸入Ix?！?I)施加于(或傳送至)非線性系統(tǒng)130以決定補償參數(shù)IbJ的臨時值。針對上述的背景校準模式中進行的步驟916，在上述的至少ー個普通輸入X被施加在非線性系統(tǒng)130的情況下，運算單元120用來將同一組擾動值{ Λ 組合至上述的至少ー個普通輸入X，且用來將載有該組擾動值{Λ,}的普通輸入(尤其是此情況下組合后的普通輸入Ix’ })施加于(或傳送至)非線性系統(tǒng)130以決定補償參數(shù)IbJ的最新值。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明實施例的某些變形，上述校準回路可分別在前景校準模式與背景校準模式采用不同組的擾動值，例如第一組擾動值{AqF_gMmd}和第二組
擾動值{ 八 q—Background} 0
由于上述{an}中的Btl與上述IbJ中的K兩者在圖2所示的實施例中均為零，非線性系統(tǒng)130與補償模塊140的等效函數(shù)可分別寫成f(x，, a” a2, . . . , aj和fc(y, b1；b2，. . .，bk)。另外，如圖3所示，只有補償參數(shù)Ib1, b2, bk}的一部分被舉為估測模塊150傳送到補償模塊140的補償參數(shù)IbJ的例子。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。根據(jù)本發(fā)明實施例的某些變形，在補償參數(shù)IbJ中沒有一個值是零的情況下，圖3可繪成從估測模塊150傳送到補償模塊140的補償參數(shù)IbJ包含補償參數(shù)Ibpb2,...，bj中的全部補償參數(shù)。根據(jù)實施例，例如圖2所示實施例的變形，估測模塊150可依據(jù)補償結(jié)果{y/}來估測，例如李亞普諾夫型估測(Lyapunov-Based Estimation,以下簡稱L型估測),來決定/更新補償參數(shù)IbJ，其中L型估測可以根據(jù)下列方程式來進行bi[n+l] = Li [η], xQ),針對前景校準模式；以及
bi [n+1] = Li (b, [η]，E [χ])，針對背景校準模式；其中符號η代表迭代(Iteration)指數(shù)，且符號M ·)與Eレ]分別代表估測函數(shù)與平均計算值(Mean Calculation)運算(例如移動平均(Moving Average)運算)。圖4是圖3所示的補償模塊140在實施例中的實施細節(jié)的示意圖。補償模塊140包含多個第一運算單元142-2、142-3、... 142-k (例如乘冪(Power)運算單元)，多個第ニ運算單元144-1、144-2、144-3、...144;(例如乘法器)，第三運算單元146 (例如加法単元/加法器)，以及第四運算單元148 (例如減法單元/減法器)。第一運算單元142-2、142-3、· · · 142-k 分別計算 y2、y3、. · · yk。另外，第二運算單元 144-1、144-2、144-3、· · · 144-k分別計算O^1 · y)、(b2 · y2)、(b3 · y3)、· · · (bk · yk)。根據(jù)圖4所示，補償模塊140可取得上述補償結(jié)果{{y/}，{y。}}中的任意ー個補償結(jié)果或者任意ー個補償結(jié)果y。。更確切地說，補償模塊140可根據(jù)下列的方程式計算補償結(jié)果y。Λ和補償結(jié)果y。y/ =Σ i = H^kOii y1);以及yc = y/-Aq。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。根據(jù)本實施例的某些變形，補償結(jié)果Iナ一般來說可表示如下y/ = fc(y, b1； b2, . . . , bk);其中函數(shù) fe(y, b1； b2, . . . , bk)的格式可為任意格式。圖5A是圖3所示的估測模塊150在實施例中的實施細節(jié)的示意圖。估測模塊150包含復(fù)用器150M(在圖5A中標為MUX)，分配單元152 (在圖5A中標為Dispatch)，第一組平均計算單元154-0、154-1與154-2，多個第四運算單元156-1與156-2(例如減法單元/減法器)，以及李亞普諾夫型估測器(Lyapunov-Based Estimator,以下簡稱L型估測器)158。估測模塊150另包含第四運算單元151 (例如減法單元/減法器)、第一運算單元153 (例如乘冪計算單元諸如平方計算單元)和第二組平均計算單元155-1與155-2。請注意，在上述的各個實施例例如圖2至圖4所示中，補償結(jié)果{y/}可包含利用上述的至少ー個普通輸入χ而取得的補償結(jié)果；以及利用上述的至少ー個預(yù)定輸入Xtl而取得的補償結(jié)果。根據(jù)本發(fā)明實施例，為了便于理解，在補償結(jié)果{y/}是根據(jù)利用上述的至少ー個預(yù)定輸入Xtl(而非上述的至少ー個普通輸入χ)而取得的情況下，這部分補償結(jié)果{y/}可改寫成補償結(jié)果{y。/}。如圖5A所示，復(fù)用器150M用來根據(jù)選擇信號SM(Kte從補償結(jié)果Iナ與Iよ中選擇ー補償結(jié)果。具體來說，請參考圖5B，在選擇信號SMmte處于活躍狀態(tài)并且其反向信號SMe INV處于不活躍狀態(tài)時，復(fù)用器150M選擇補償結(jié)果く。相反地，在選擇信號Ssfode處于不活躍狀態(tài)并且其反向信號Sm61nv處于活躍狀態(tài)吋，復(fù)用器150M選擇補償結(jié)果I:。針對圖5A所示的上方路徑，由于傳送自估測模塊150的數(shù)值q在本實施例中是從集合{_1，0，1}中選出，所以分配單元152依據(jù)數(shù)值q將復(fù)用器150M的輸出分配至分別對應(yīng)于集合{_1，0，1}中數(shù)值的三個輸出端(尤其是，圖5A所示的分配単元152當中分別標示為-1、0、+1的輸出端)。例如^q = -I的情況下，分配単元152可將復(fù)用器150M的輸出分配至標示為-I的輸出端；又例如在q = O的情況下，分配単元152可將復(fù)用器150M的輸出分配至標示為O的輸出端；又例如在q = I的情況下，分配単元152可將復(fù)用器150M的輸出分配至標示為+1的輸出端。另外，第一組平均計算單元154-0、154-1與154-2分別 對從分配単元152的輸出端-1、0、+1所接收的補償結(jié)果進行平均計算(例如移動平均運算)。此外，第四運算單元156-1和156-2分別計算第一組平均計算單元154-0、154-1和154-2所輸出的平均(Means)的某些線性組合H1與H2。尤其是，第四運算單元156-1根據(jù)計算平均計算單元154-1與154-0所分別輸出的平均間的差值來得到線性組合H1，而第四運算單元156-2根據(jù)計算平均計算單元154-0與154-2所分別輸出的平均間的差值來得到線性組合H2。這僅僅是為了說明的目的，并非對本發(fā)明的限制。依據(jù)本實施例的某些變形，在擾動值{ Λ 的數(shù)目(或q可能值的數(shù)目)増加并且分配単元152的相關(guān)輸出端的數(shù)目相應(yīng)增加的情況下，輸出到L型估測器158的線性組合的數(shù)目亦可増加。例如上述的線性組合(H1, HJ在該些變形中可擴展為{H1； H2, , HJ 0針對圖5A所示的下方路徑，第四運算單元151可通過將擾動值A(chǔ)q從補償結(jié)果y/(及/或y。/)減去來計算補償結(jié)果y。。另外，第一運算單元153計算y。2，并且第二組平均計算單元155-1和155-2分別對第四運算單元151和第一運算單元153各自的輸出進行平均的計算以取得平均E[y。]和E[y。2]。根據(jù)圖5A所示，L型估測器158可依據(jù)多個衍生數(shù)據(jù)來進行L型估測，以決定/更新步驟912或步驟916所述的補償參數(shù)IbJ ;其中所述衍生數(shù)據(jù)包含根據(jù)對非線性系統(tǒng)130進行補償所取得的某些補償結(jié)果{y。"}(及/或{y。。"})的衍生數(shù)據(jù)，例如線性組合{H1;H2}以及平均E[y。]和E[y。2]。根據(jù)圖2所示實施例的變形，例如圖5C所示的實施例，上述多個衍生數(shù)據(jù)(即上述補償結(jié)果{y/}(及/或{y。/})的衍生數(shù)據(jù))分別包含補償結(jié)果{y/}(及/或{y。/})的不同部分各自的平均的線性組合{&}。關(guān)于線性組合{&}，下標j代表針對該L型估測的測量的索引。例如索引j可由I變化至m，并且線性組合恥}包含{H1; H2, ...，Hm}，其中可視為m個測量結(jié)果。這樣，本變形的L型估測器158可根據(jù)上述多個衍生數(shù)據(jù)例如線性組合{Η1;Η2，...，HJ來進行L型估測，以決定/更新步驟912或步驟916所述的補償參數(shù)IbJ，其中多個衍生數(shù)據(jù)是根據(jù)對非線性系統(tǒng)130進行補償所取得的補償結(jié)果{y/}(及/或{y。/})的衍生數(shù)據(jù)。尤其是，在本實施例中的符號Λ、η與μ i分別代表擾動值、迭代索引與更新因子(Updating Factor)的情況下，L型估測器158用來根據(jù)下列方程式來進行L型估測Ej = Hj- Δ ;以及bj [n+1] = bj [η]-( μ j · Li)；其中本發(fā)明實施例的估測函數(shù)Li是多個乘積的總和，而乘積與{Ej、補償參數(shù)h相關(guān)聯(lián)。實際上，估測函數(shù)Li可表示如下Li = Σ.1=1； 2，，m (Ej1 · (SEjl / abi));其中上述的Ej的下標j在上面的方程式中可替換為另ー符號jl，從而避免此方程式與上述的A沖突。根據(jù)本發(fā)明的某些實施例，例如上述的實施例/變形，由于差值(ye_x)例如圖IB所示通常在步驟912完成后達到0，所以本發(fā)明的有效數(shù)據(jù)的等待時間的典型值為在前景校準模式下進行步驟912的整體時間，并且遠小于相關(guān)技術(shù)的有效數(shù)據(jù)的等待時間。例如本發(fā)明某些實施例的有效數(shù)據(jù)的等待時間與相關(guān)技術(shù)的關(guān)聯(lián)型(Correlation-Based)校準方法的有效數(shù)據(jù)的等待時間的比率小于1/10000。又例如本發(fā)明某些實施例的有效數(shù)據(jù)的等待時間與相關(guān)技術(shù)的另ー關(guān)聯(lián)型校準方法的有效數(shù)據(jù)的等待時間的比率小于1/1000。
本發(fā)明的各個實施例的好處之ー是，在包含內(nèi)建元件(例如ADC)的系統(tǒng)電源開啟之后，元件可快速地達到可被系統(tǒng)使用的狀態(tài)。另外，這些實施例可妥善地去除非線性特性的影響并且大幅地縮短有效數(shù)據(jù)的等待時間。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例，凡依本發(fā)明權(quán)利要求所做的均等變化與修飾，皆應(yīng)屬本發(fā)明的涵蓋范圍。
權(quán)利要求
1.一種非線性校準方法，包含 在至少一個預(yù)定輸入被施加于非線性系統(tǒng)的情況下對該非線性系統(tǒng)執(zhí)行擾動型校準程序，以取得多個補償參數(shù)的多個臨時值；以及 以在線方式執(zhí)行該擾動型校準程序，以更新該多個補償參數(shù)； 其中，針對該更新該多個補償參數(shù)的步驟，該多個臨時值被用作該多個補償參數(shù)的初始值，以及該多個補償參數(shù)用來控制該擾動型校準程序的補償響應(yīng)。
2.如權(quán)利要求I所述的非線性校準方法，其特征在于該擾動型校準程序包含 將一組擾動值施加于該非線性系統(tǒng)的至少一個輸入，以產(chǎn)生一組輸出； 根據(jù)該多個補償參數(shù)對該組輸出進行補償，以取得一組補償結(jié)果；以及 根據(jù)該組補償結(jié)果進行估測，以更新該多個補償參數(shù)。
3.如權(quán)利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該取得該多個補償參數(shù)的該多個臨時值的步驟另包含 將該組擾動值組合至該至少一個預(yù)定輸入中；以及 將組合后的該至少一個預(yù)定輸入傳送至該非線性系統(tǒng)以決定該多個補償參數(shù)的該多個臨時值。
4.如權(quán)利要求3所述的非線性校準方法，其特征在于該更新該多個補償參數(shù)的步驟另包含 將該組擾動值組合至該非線性系統(tǒng)的至少一個普通輸入中，其中該取得該多個補償參數(shù)的該多個臨時值的步驟以及該更新該多個補償參數(shù)的步驟利用同一組擾動值；以及將組合后的該至少一個普通輸入傳送至該非線性系統(tǒng)以決定更新后的該多個補償參數(shù)。
5.如權(quán)利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該更新該多個補償參數(shù)的步驟另包含 將該組擾動值組合至該非線性系統(tǒng)的至少一個普通輸入中；以及 將組合后的該至少一個普通輸入傳送至該非線性系統(tǒng)以決定更新后的該多個補償參數(shù)。
6.如權(quán)利要求5所述的非線性校準方法，其特征在于該至少一個普通輸入代表至少一個非預(yù)定輸入。
7.如權(quán)利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該多個擾動值中的一個擾動值為零。
8.如權(quán)利要求2所述的非線性校準方法，其特征在于該進行估測的步驟另包含 根據(jù)該組補償結(jié)果的該多個衍生數(shù)據(jù)進行李亞普諾夫型估測，以更新該多個補償參數(shù)。
9.如權(quán)利要求8所述的非線性校準方法，其特征在于在符號h代表該多個補償參數(shù)中的一個補償參數(shù)且下標i代表該多個補償參數(shù)的一個索引的情況下，該組補償結(jié)果的該多個衍生數(shù)據(jù)分別包含該多個補償結(jié)果不同部分各自的平均的線性組合{&}，其中下標j代表針對該李亞普諾夫型估測的測量的索引；以及在符號△、η與μ i分別代表擾動值、迭代索引與更新因子的情況下，該李亞普諾夫型估測根據(jù)下列方程式來進行估測 Ej = Hr Δ ;以及bi[n+l] = bi[n]-(y i · Li)； 其中Li是多個乘積的總和，而該多個乘積是與{Ej和該補償參數(shù)匕相關(guān)聯(lián)的。
10.一種非線性校準裝置，其包含 校準回路，用來進行擾動型校準程序，該校準回路包含預(yù)計要校準的非線性系統(tǒng)，其中多個補償參數(shù)用來控制該擾動型校準程序的補償響應(yīng)；以及 輸入選擇器，用來從至少一個普通輸入與至少一個預(yù)定輸入中選擇預(yù)計要施加在該非線性系統(tǒng)的至少一個輸入； 其中該校準回路用來在該至少一個預(yù)定輸入被施加于該非線性系統(tǒng)的情況下對該非線性系統(tǒng)執(zhí)行該擾動型校準程序，以取得該多個補償參數(shù)的多個臨時值；該校準回路以在 線方式進執(zhí)行該擾動型校準程序，以更新該多個補償參數(shù)，以及針對該更新該多個補償參數(shù)的過程，該多個臨時值被用來作為該多個補償參數(shù)的初始值。
11.如權(quán)利要求10所述的非線性校準裝置，其特征在于該校準回路另包含 擾動產(chǎn)生器，用來產(chǎn)生一組擾動值； 運算單元，用來將該組擾動值組合至預(yù)計施加于該非線性系統(tǒng)的該至少一個輸入中，其中該運算單元分別將載有該組擾動值的該至少一個輸入施加于該非線性系統(tǒng)，以取得該非線性系統(tǒng)的一組輸出； 補償模塊，用來根據(jù)該多個補償參數(shù)對該組輸出進行補償，以取得一組補償結(jié)果；以及 估測模塊，用來依據(jù)該組補償結(jié)果進行估測，以更新該多個補償參數(shù)。
12.如權(quán)利要求11所述的非線性校準裝置，其特征在于在該至少一個預(yù)定輸入被施加于該非線性系統(tǒng)的情況下，該運算單元將該組擾動值組合至該至少一個預(yù)定輸入中，并且用來將組合后的該至少一個預(yù)定輸入傳送至該非線性系統(tǒng)以決定該多個補償參數(shù)的該多個臨時值。
13.如權(quán)利要求12所述的非線性校準裝置，其特征在于在該至少一個普通輸入被施加在該非線性系統(tǒng)的情況下，該運算單元將該組擾動值組合至該至少一個普通輸入中，且將組合后的該至少一個普通輸入傳送至該非線性系統(tǒng)以決定更新后的該多個補償參數(shù)；以及該取得該多個補償參數(shù)的該多個臨時值的過程和該更新該多個補償參數(shù)的過程利用同一組擾動值。
14.如權(quán)利要求11所述的非線性校準裝置，其特征在于在該至少一個普通輸入被施加在該非線性系統(tǒng)的情況下，該運算單元將該組擾動值組合至該至少一個普通輸入中，并且將組合后的該至少一個普通輸入傳送至該非線性系統(tǒng)以決定更新后的該多個補償參數(shù)。
15.如權(quán)利要求11所述的非線性校準裝置，其特征在于該組擾動值的影響并未從該組補償結(jié)果中移除。
16.如權(quán)利要求11所述的非線性校準裝置，其特征在于該補償模塊包含 李亞普諾夫型估測器，用來根據(jù)該組補償結(jié)果的衍生數(shù)據(jù)進行李亞普諾夫型估測，以更新該多個補償參數(shù)。
17.如權(quán)利要求10所述的非線性校準裝置，其特征在于該至少一個普通輸入代表至少一個非預(yù)定輸入。
全文摘要
一種非線性校準方法及裝置，所述非線性校準方法包含在至少一個預(yù)定輸入被施加于非線性系統(tǒng)的情況下對非線性系統(tǒng)執(zhí)行擾動型校準程序，以取得多個補償參數(shù)的多個臨時值；以及以在線方式運行擾動型校準程序，以更新多個補償參數(shù)，其中針對更新多個補償參數(shù)的步驟，多個臨時值被用作多個補償參數(shù)的初始值，且多個補償參數(shù)用來控制擾動型校準程序的補償響應(yīng)。上述非線性校準方法及裝置可以妥善地去除非線性特性的影響并且大幅地縮短有效數(shù)據(jù)的等待時間。
文檔編號H03M1/10GK102843135SQ20111033345
公開日2012年12月26日 申請日期2011年10月28日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月24日
發(fā)明者鐘勇輝 申請人:聯(lián)發(fā)科技股份有限公司